中國芯研究再獲國際頂會最佳論文提名！清華魏少軍劉雷波團隊出品

雷剛 2019-10-17 14:21:09 來源：量子位

允中發自凹非寺量子位報道 | 公眾號 QbitAI

這是亞洲團隊在52年MICRO發展史上的第二次。

榮耀屬于清華大學魏少軍、劉雷波團隊。

MICRO：the International Symposium on Microarchitecture.

中譯國際微架構大會，是計算機體系結構領域的重要會議，與ISCA、HPCA、ASPLOS并列計算機體系結構四大頂級會議，論文錄取率通常在21%左右。

此前業內知名的創新研究——神經網絡加速器、專用加速器結構、DRAM、持久性內存、GPU加速器、近內存加速器等，都在MICRO上被首次提出。

而在剛剛召開的52屆MICRO上，清華大學魏少軍教授、劉雷波教授團隊的最新研究成果，獲最佳論文提名。

什么樣的研究？

清華魏少軍、劉雷波團隊提出了一種新型并發控制算法，可以大幅提升事務內存系統性能。

在其題為《應用于事務內存的樂觀并發控制算法的FPGA加速》（FPGA-Accelerated Optimistic Concurrency Control for Transactional Memory）的報告中介紹：

團隊設計的新型并發控制算法以及使用可重構架構加速算法執行的方法，在評估事務內存系統性能的STAMP測試集上，該算法相比Intel處理器內置的TSX（Transactional Synchronization Extension, 事務同步擴展）指令集獲得了8倍以上的性能提升。

事物內存是解決多任務并行時線程間同步問題的主流方案之一，規避了使用鎖時出現的優先級反轉、死鎖、護航等問題，極大的提高了任務并行度。

但是，現有事務內存并發控制算法在實現可串行化一致性時存在固有缺陷——由于判斷算法的簡化和不精確，引起許多不必要的訪問撤銷，導致性能受限。

該項研究立足于并行編程使用的事務內存方法，利用數學的序關系理論分析了常見的事務內存一致性模型，然后為了解決上述固有缺陷設計了新型并發控制算法，并利用可重構架構的空間計算特性加速該算法。

如上圖所示，事務之間的讀寫依賴關系在可重構架構上的Manager模塊以矩陣的形式在空間上平鋪開來，這樣算法可以更高效地檢索并更新事務間讀寫依賴關系。

之后在CPU-FPGA異構可重構系統上實現了基于該算法的高性能的事務內存系統的原型系統，在評估事務內存系統性能的STAMP測試集上相比Intel處理器內置的TSX（Transactional Synchronization Extension, 事務同步擴展）指令集獲得了8.05倍的性能提升。

該研究分析一致性模型的方法不僅限于事務內存系統，還可推廣到分布式系統、多處理器緩存一致性等問題的研究中。

關注架構和芯片的盆友或許對這個團隊并不陌生。

過去10余年，清華大學魏少軍教授、劉雷波教授團隊聚焦可重構芯片技術研究，在國家自然科學基金重點項目、重點研發計劃項目、863計劃重點項目及其它國家計劃項目的支持下，在可重構芯片領域取得了多項重大技術突破。

△魏少軍教授

在JSSC/TIFS/TPDS等領域頂級期刊上發表論文200多篇，在ISCA/HOT CHIPS/DAC/VLSI等領域頂級會議發表論文20余篇。

授權發明專利60余項；出版學術專著5部；參與制定國家標準1項，參與國際標準化組織提案1項。

相關技術曾獲得國家技術發明二等獎、教育部技術發明一等獎、中國電子學會技術發明一等獎、中國發明專利金獎、世界互聯網大會15項世界互聯網領先科技成果等重要科技獎勵。

而此次獲得最佳論文提名，也是MICRO 52年歷史上第二次有亞洲高校及機構獲此殊榮。

上一次創造歷史的也是中國研究團隊。當時中科院計算所陳云霽團隊論文，首次獲得最佳論文提名。

魏少軍、劉雷波教授團隊的此篇論文，目前暫未公開上線。

如果希望一睹為快，可以掃碼下方二維碼添加量子位小助手（qbitbot11）微信，我們會將論文傳送于你。

— 完 —

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